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專案目標

本頁面介紹 Gthulhu 和 SCX GoLand Core 專案的設計理念、發展目標與未來願景。

專案願景

核心使命

讓 Linux 調度器更智慧、更高效、更適應現代應用需求

隨著雲原生應用、容器化部署、微服務架構的普及，傳統的調度器已無法完全滿足現代工作負載的多樣化需求。Gthulhu 專案致力於：

  • 🎯 提供低延遲調度: 為互動式應用和即時系統提供更好的回應性
  • 🚀 最佳化雲原生環境: 專為容器化和微服務環境設計
  • 🔧 支援可擴展架構: 讓開發者能夠輕鬆定制調度策略
  • 📊 基於數據驅動: 使用實際運行數據不斷最佳化調度決策

設計原則

1. 性能優先 (Performance First)

graph LR
    A[低延遲] --> B[高吞吐量]
    B --> C[能效平衡]
    C --> D[可擴展性]
    D --> A

    style A fill:#e1f5fe
    style B fill:#f3e5f5
    style C fill:#e8f5e8
    style D fill:#fff3e0
  • 微秒級調度延遲: 目標將調度決策時間控制在微秒級別
  • 最小化上下文切換開銷: 通過智慧任務分配減少不必要的上下文切換
  • 零拷貝數據傳輸: 在可能的情況下避免數據複製

2. 適應性設計 (Adaptive Design)

設計特點:
  動態調整: 根據系統負載自動調整調度參數
  學習能力: 從歷史數據中學習最佳調度模式
  環境感知: 自動識別不同的應用場景和工作負載
  彈性配置: 支援運行時參數調整，無需重啟系統

3. 開發者友好 (Developer Friendly)

  • 清晰的 API 設計: 提供簡潔、直觀的程式介面
  • 豐富的調試工具: 內建詳細的監控和調試功能
  • 完整的文檔: 從入門到進階的完整文檔體系
  • 活躍的社群支援: 建立開放、友善的開發者社群

目標應用場景

🎮 互動式應用

目標: 提供流暢的使用者體驗

  • 桌面環境: 確保 GUI 應用的回應性
  • 遊戲: 減少輸入延遲，提供穩定的幀率
  • 多媒體: 最佳化音視頻播放體驗
graph TB
    A[使用者輸入] --> B[調度器識別]
    B --> C[優先級提升]
    C --> D[快速回應]
    D --> E[流暢體驗]

☁️ 雲原生環境

目標: 最佳化容器化工作負載

  • 微服務: 改善服務間通訊延遲
  • 容器調度: 提高容器啟動速度
  • 資源利用: 最大化硬體資源效率
雲原生最佳化:
  容器感知: 理解容器邊界和資源限制
  服務發現: 最佳化服務間的網路通訊
  彈性伸縮: 支援動態資源分配
  多租戶: 確保租戶間的公平性和隔離性

🔬 高效能運算

目標: 提供最大的計算吞吐量

  • 科學計算: 最佳化 CPU 密集型任務
  • 數據分析: 改善大數據處理效率
  • 機器學習: 加速 AI/ML 工作負載

技術目標

短期目標 (6-12 個月)

  1. 穩定性提升
  2. [ ] 完成基礎功能測試
  3. [ ] 修復已知的穩定性問題

  4. [ ] 建立自動化測試流程

  5. 效能優化

  6. [ ] 調度延遲降低至 < 10μs
  7. [ ] 上下文切換開銷減少 20%

  8. [ ] 記憶體使用量最佳化

  9. 功能完善

  10. [ ] 完整的 CPU 拓撲支援
  11. [ ] NUMA 感知調度
  12. [ ] 即時任務支援

中期目標 (1-2 年)

  1. 智慧化調度
  2. [ ] 機器學習輔助決策
  3. [ ] 預測性任務分配

  4. [ ] 自適應參數調整

  5. 生態系統整合

  6. [ ] Kubernetes 原生支援
  7. [ ] Docker 深度整合

  8. [ ] 主流發行版收錄

  9. 監控和可觀測性

  10. [ ] 詳細的效能指標
  11. [ ] 視覺化監控面板
  12. [ ] 問題診斷工具

長期目標 (2-5 年)

  1. 產業採用
  2. [ ] 企業級產品整合
  3. [ ] 雲服務商採用

  4. [ ] 標準規範制定

  5. 技術創新

  6. [ ] 量子計算調度支援
  7. [ ] 邊緣計算最佳化
  8. [ ] 異構計算平台支援

效能指標與基準

開發狀態說明

以下數據代表我們的開發目標和早期測試結果，而非生產環境基準測試。專案目前處於活躍開發階段。

基準測試場景

# 延遲測試
cyclictest -t 8 -p 99 -i 1000 -d 0

# 吞吐量測試
sysbench cpu --cpu-max-prime=20000 run

# 互動性測試
hackbench -p -l 100

# 混合負載測試
stress-ng --cpu 4 --io 2 --vm 2 --timeout 300s

社群發展目標

開發者社群

目標: 建立活躍、多元的開發者社群

  • 核心貢獻者: 培養 10+ 核心開發者
  • 社群貢獻: 吸引 100+ 社群貢獻者
  • 企業參與: 獲得 5+ 企業技術支持

生態系統建設

graph TB
    A[核心專案] --> B[工具生態]
    A --> C[文檔資源]
    A --> D[培訓課程]

    B --> B1[監控工具]
    B --> B2[調試工具]
    B --> B3[效能分析]

    C --> C1[技術文檔]
    C --> C2[最佳實踐]
    C --> C3[案例研究]

    D --> D1[入門教學]
    D --> D2[進階課程]
    D --> D3[認證體系]

知識分享

  • 技術部落格: 定期發布技術文章和案例分析
  • 會議演講: 參與國際會議，分享技術成果
  • 工作坊: 舉辦技術工作坊和培訓活動
  • 開源協作: 與其他開源專案建立合作關係

可持續發展

技術可持續性

  1. 程式碼品質: 持續改進程式碼品質和測試覆蓋率
  2. 文檔維護: 保持文檔的時效性和完整性
  3. 相容性: 確保向後相容性和平滑升級路徑
  4. 安全性: 定期安全審計和漏洞修補

社群可持續性

  1. 治理結構: 建立透明、民主的專案治理機制
  2. 多樣性: 促進社群的多樣性和包容性
  3. 導師制度: 建立新手導師制度，培養新一代開發者
  4. 商業模式: 探索可持續的商業支援模式

成功指標

技術成功指標

  • ✅ 穩定性: 在生產環境中穩定運行 > 99.9%
  • ✅ 效能: 相較於 CFS 有明顯效能提升
  • ✅ 採用率: 被主流發行版採用
  • ✅ 社群活躍度: GitHub Stars > 1000, Contributors > 50

商業成功指標

  • 💼 企業採用: 10+ 企業在生產環境中使用
  • 💼 雲服務整合: 主要雲服務商提供支援
  • 💼 標準化: 成為業界標準的一部分

風險評估與應對

技術風險

風險 可能性 影響 應對策略
核心 API 變更 中 高 維護多版本支援，與核心開發者密切合作
效能瓶頸 低 中 持續效能監控，提前最佳化
安全漏洞 低 高 定期安全審計，快速響應機制

市場風險

  • 競爭加劇: 持續技術創新，保持競爭優勢
  • 需求變化: 靈活調整發展方向，貼近用戶需求
  • 技術變革: 關注新興技術，及時適應變化

專案使命

我們相信，通過持續的技術創新和開放的社群協作，Gthulhu 將成為 Linux 調度器領域的重要力量，為現代應用提供更好的效能和體驗。

參與貢獻

如果您認同我們的目標和願景，歡迎加入我們的開發者社群！查看 貢獻指南 了解如何參與專案開發。